Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 99 Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 150
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Enxeñaría Química
Áreas: Enxeñaría Química
Centro Facultade de Bioloxía
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Sen docencia (Extinguida)
Matrícula: Non matriculable
O biorreactor é o principal núcleo de procesos biotecnolóxicos a escala industrial, presentando características específicas e diferenciadas dos reactores na industria de procesos. O obxectivo xeral do curso é introducir as bases do deseño e funcionamento de biorreactores.
Os contidos da materia segundo a memoria do título son:
- Estequiometría. Cinética enzimática e microbiana. Ecuacións de velocidade e modelos cinéticos.
- Ecuacións de deseño de biorreactores ideais: RDTA, RFP e RCTA.
- Sistemas de biorreactores múltiples e con recirculación.
- Fluxo non ideal.
- Axitación e aireación.
- Esterilización: cinética e equipos.
Seminarios
- Resolución de problemas de deseño e operación de biorreactores con folla de cálculo.
Aula de informática
- Uso do simulador de procesos en deseño e operación de biorreactores.
Estes contidos estrutúranse nos seguintes temas:
TEMA 1: Introdución (5h: 3hE + 2hTG)
Procesos biotecnolóxicos e estudo de configuracións convencionais e outros modelos de biorreactores. Descrición de procesos industriais.
TEMA 2: Cinética enzimática e microbiana (14.5h: 9hE + 3hS + 2.5I)
Obxectivo: descrición dos conceptos fundamentais de catálise enzimática e microbiana e ecuacións de velocidade que describen estes procesos. Métodos de inmobilización e posibles efectos na transferencia de materia.
Contido:
2.1 Cinética enzimática: reaccións cun só substrato; reaccións inhibidoras; variación da actividade coa temperatura e o pH
2.2 Cinética microbiana: requisitos para o crecemento e formulación do medio de cultivo; estequiometría; rendementos; crecemento celular e cinética; Modelos
2.3 Inmobilización de biocatalizadores: tipos; cinética de biocatalizadores inmovilizados
TEMA 3: Deseño de biorreactores ideais (16h: 7hE + 4hS + 5hI)
Obxectivo: análise de biorreactores convencionais, asumindo a cinética sinxela e o comportamento hidráulico ideal, para obter ecuacións matemáticas aplicables para o deseño e o funcionamento de biorreactores.
Contido:
3.1 Balances de materia aplicados a biorreactores
3.2 Reactor do tanque axitado: lote, alimentación continua, serie continua, recirculación celular
3.3 Reactor de fluxo do pistón: recirculación celular
TEMA 4: Deseño de biorreactores reais (12h: 6hE + 4hS + 2hI)
Obxectivo: estudo das desviacións do comportamento hidrodinámico ideal e do efecto sobre a conversión e rendemento do bioproceso. Subministración de osíxeno en cultivos aeróbicos, axitación en biorreactores completamente mesturados e procesos de esterilización. Aspectos asociados ao cambio de escala. Descrición das características e funcionamento dos principais reactores non convencionais.
Contido:
4.1 Flujo non ideal: DTR, modelos de fluxo, determinación tempo de mezcla
4.2 Aeración: determinación de kLa e dependencia dos parámetros operativos
4.3 Axitación: enerxía consumida; axitación en sistemas aireados
4.4 Esterilización: tratamento térmico (cinética e efecto da temperatura); sistemas de esterilización na práctica; outros tratamentos de inactivación
TEMA 5. Bioseparacións (2.5h: 2hE + 0.5hS)
Eliminación de biomasa Interrupción celular. Técnicas baseadas na membrana. Cromatografía e outras operacións de purificación
Bibliografía básica
Biochemical Engineering and Biotechnology (2nd Edition) [0-444-63357-X]. Os alumnos teñen acceso a dita bibliografía.
Najafpour, Ghasem
Texto completo dispoñible vía Elsevier ScienceDirect Books Complete
Bailey, J.E., e Ollis, D.F. Biochemical Engineering Fundamentals. 2nd ed. McGraw Hill, New York (1986).
Bibliografía complementaria
Aiba, S., et al. Biochemical Engineering. 2nd ed. University of Tokyo Press, Tokyo (1973).
Atkinson, B., e Mavituna, F. Biochemical Engineering and Biotechnology Handbook. Stockton Press (1991).
Jagnow, G., e David, W. Biotecnología. Introducción con experimentos modelo. Ed. Acribia (1991).
Gòdia Casablancas, F., e López Santín, J. Ingeniería Bioquímica. Ed. Síntesis. Madrid (1998).
Moo-Young, M. Comprehensive Biotechnology. Pergamon Press (1985)
Rem, H., e Reed, G. Biotechnology. Verlag CEIME (1995)
Stroev, E.A., e Makarova, V.G. Laboratory Manual in Biochemistry. MIR (1989)
Wiseman, A. Handbook of Enzyme Biotechnology. Ellis Horwood (1985).
A lista describe as actividades formativas e as habilidades que se traballarán en cada unha delas.
Clases de exposición Exposición de contidos con soporte de medios audiovisuais.
Resolución do tipo de exercicio en encerado.
Uso do campus virtual.
CG1; CG5; CB1; CB3; CB4; CB5; CT6; CE6
Seminarios de clases interactivas
Exercicios de resolución de estudantes individualmente ou en pequenos grupos (2-3).
Uso de folla de cálculo.
Entrega dun exercicio mediante boletín.
CG3; CG4; CG5; CB1; CB2; CB4; CT1; CT6; CE6
Clases interactivas informáticas Resolución cinética. Uso do simulador Superpro Designer no deseño de biorreactores.
Entrega dun exercicio.
CG2; CB1; CB3; CT1; CE6
Titoría en grupo Traballo en grupo (2-3) sobre biorreactor non convencional.
Presentación de carteis.
CG3; CG4; CG5; CB1; CB2; CB3; CB4; CT2 *; CT3 *; CT4 *; CE6
As clases teóricas alternarán con seminarios nos que se avaliarán os problemas aplicados a casos reais. Os contidos teóricos básicos da materia serán impartidos a partir de clases maxistrais onde serán explicadas e desenvolvidas. Estas clases terán o seu apoio co uso de presentacións de Power Point no Campus Virtual. A folla de cálculo empregado para a resolución de problemas será principalmente Excel. As titorías do grupo centraranse en estudar con máis detalle diferentes tipos de biorreactores ou procesos biotecnolóxicos mediante o uso de recursos bibliográficos en liña na clase.
O idioma de ensino será o español
Realizarase unha avaliación continua do proceso de aprendizaxe mediante dúas entregas de resolución de problemas en seminario ou aula de informática. Esta avaliación continua contará co 30% da nota final. Ao final das clases haberá un exame teórico e práctico, incluíndo preguntas teóricas e resolución de problemas, que contará o 70% da nota final.
Considérase "non presentado" o alumno que non realice o exame final.
Na primeira e segunda oportunidade a avaliación é a mesma e mantense as marcas. En caso de exercicios ou probas fraudulentas, aplicarase o disposto no Regulamento de avaliación do rendemento académico dos estudantes e para a revisión das cualificacións.
As competencias avalíanse nas seguintes actividades:
Exame final: CG1; CG5; CB1; CB3; CB4; CB5; CT6; CE6
Problemas entregados CG3; CG4; CG5; CB1; CB2; CB4; CT1; CT6; CE6
Entrega de exercicio de simulador CG2; CB1; CB3; CT1; CE6
Titoría en grupo, incluíndo traballo e presentación: CG3; CG4; CG5; CB1; CB2; CB3; CB4; CT2 *; CT3 *; CT4 *; CE6
O curso ten unha carga de traballo equivalente a 6 ECTS que se distribúen como se describe a continuación
Clases de exposición 27 45
Seminarios de clases interactivas 11 22
Clases de informática interactiva 10 10
Titoría en grupo 2 4
Titoría individualizada 1 2
Revisar e revisar 4 12
Total 55 95
Recoméndase que o alumno superase previamente as materias Fundamentos dos procesos biolóxicos, termodinámica e cinética química e bioquímica I.
O curso impartirase en castelán.
É necesario o uso do campus virtual, así como de MS Teams.
Recomendacións para o ensino telemático
- Recoméndase ter un ordenador cun micrófono e unha cámara para realizar as actividades telemáticas programadas durante o curso. Recoméndase mercar computadoras cun contorno MS Windows, xa que outras plataformas non admiten algúns dos programas informáticos empregados nos temas, dispoñibles na USC.
- Mellora a túa información e habilidades dixitais cos recursos dispoñibles na USC.
A versión en galego desta guía docente prevalecerá sobre as versións en castelán e inglés en caso de contradición entre elas.
Maria Teresa Moreira Vilar
Coordinador/a- Departamento
- Enxeñaría Química
- Área
- Enxeñaría Química
- Teléfono
- 881816792
- Correo electrónico
- maite.moreira [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
Miguel Mauricio Iglesias
- Departamento
- Enxeñaría Química
- Área
- Enxeñaría Química
- Teléfono
- 881816800
- Correo electrónico
- miguel.mauricio [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Profesor Axudante Doutor LOU
Daniel Sastre Quemada
- Departamento
- Enxeñaría Química
- Área
- Enxeñaría Química
- Teléfono
- 881816771
- Correo electrónico
- daniel.sastre [at] usc.es
- Categoría
- Investigador/a: Programa Juan de la Cierva
| Luns | |||
|---|---|---|---|
| 12:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 08. Louis Pasteur |
| Martes | |||
| 12:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 08. Louis Pasteur |
| 02.06.2023 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 04: James Watson e Francis Crick |
| 13.07.2023 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 03. Carl Linneo |